KR20180065615A - Unmanned robot for reduction of vibration - Google Patents

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KR20180065615A
KR20180065615A KR1020160166733A KR20160166733A KR20180065615A KR 20180065615 A KR20180065615 A KR 20180065615A KR 1020160166733 A KR1020160166733 A KR 1020160166733A KR 20160166733 A KR20160166733 A KR 20160166733A KR 20180065615 A KR20180065615 A KR 20180065615A
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옥진규
서기석
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주식회사 한화
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Abstract

The present invention relates to an unmanned robot for reducing vibration of a platform, and more specifically, relates to the unmanned robot for reducing vibration and impact transferred from the ground surface so as to be able to perform smooth driving in an open field and a wild field, comprising: body; and one pair of variable type platforms, wherein the variable type platforms comprise: an upper portion track; and a lower portion track.

Description

플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇{Unmanned robot for reduction of vibration}[0001] The present invention relates to an unmanned robot for vibration reduction of a platform,

본 발명은 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 야지 및 험지에서 원활한 주행이 가능하도록 지면으로부터 전달되는 진동과 충격을 저감시키기 위한 무인 로봇에 관한 발명이다.The present invention relates to an unmanned robot for reducing vibration of a platform, and more particularly, to an unmanned robot for reducing vibrations and shock transmitted from the ground so that a smooth running can be achieved in a ground and a rough ground.

재해 또는 재난 지역에서 인명을 구조하거나, 폭발물의 처리 및 이송임무를 하기 위하여 개발된 무인 로봇은 평지가 아닌 험지나 오지, 계단과 경사지와 같은 험난한 지형에서 임무를 수행한다. Unmanned robots developed to rescue human lives in disaster or disaster areas, or to dispose of explosive materials and transport missions, perform tasks on rough terrain, such as hills or oaks, stairs, and slopes, not flat.

다양한 임무를 효과적으로 수행하기 위해서 가변형상의 플랫폼을 구비하는 휴머노이드 형태의 로봇이 개발되고 있다. In order to effectively perform various tasks, a humanoid type robot having a variable-shaped platform is being developed.

최근에는 바디와 결합되고, 서로 연결된 상부 및 하부 트랙에 의하여 이동 가능하게 형성되는 가변 형상 플랫폼으로 구성된 로봇이 개발된다.In recent years, a robot is developed which is composed of a variable shape platform which is coupled with a body and is movable by upper and lower tracks connected to each other.

상부 트랙은 바디부와 연결되고, 하부 트랙은 지면에 의하여 지지되며, 상부 트랙 및 하부 트랙의 회전에 의하여 이동하게 된다.The upper track is connected to the body part, the lower track is supported by the ground, and is moved by the rotation of the upper track and the lower track.

도 1 및 도 2에는 종래의 휴머노이드 형태의 무인 로봇이 도시되어 있다.FIG. 1 and FIG. 2 show a conventional humanoid type unmanned robot.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 형태의 상부 트랙(2) 및 하부 트랙(4)은 하부 트랙(4) 하면 전체가 지면에 닿게 되어, 다양한 노면 환경하에서 예상치 못한 진동 및 충격이 발생하였을 경우 치명적인 영향을 받을 수 있는 형상이며, 특히 다관절 로봇의 경우 진동과 충격의 영향으로 각 관절부가 크게 손상을 입을 수 있다.The upper track 2 and the lower track 4 as shown in FIGS. 1 and 2 are formed such that the entire lower surface of the lower track 4 comes into contact with the ground, and when an unexpected vibration or impact occurs under various road surface conditions This is a shape that can be fatal. Especially, in the case of a multi-joint robot, each joint may be greatly damaged due to vibration and impact.

한국 등록특허공보 제10-1483023호Korean Patent Registration No. 10-1483023

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 하부 트랙의 제1롤러와 제3롤러 사이에 접근각을 형성하여 상부 트랙이 지면으로부터 일정 간격 이격되어 위치하도록 함으로써 무인 로봇의 주행 시 진동 및 충격으로 인하여 무인 로봇의 몸체에 가해지는 손상을 최소화하고, 운용성을 향상시키는 것에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an approach angle between the first roller and the third roller of the lower track so that the upper track is spaced apart from the ground by a predetermined distance, And an object of the present invention is to minimize damage to the body of the unmanned robot due to impact and improve operability.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇에 있어서,According to another aspect of the present invention, there is provided an unmanned robot for reducing vibration of a platform,

가변형 플랫폼은 The variable platform

몸체를 지지하도록 몸체와 연결되어 제1방향으로 연장되는 상부 트랙;An upper track connected to the body to support the body and extending in a first direction;

상부 트랙과 연결되어 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 하부 트랙;을 포함하며,And a lower track connected to the upper track and extending in a second direction intersecting the first direction,

가변형 플랫폼의 하부 트랙은,The lower track of the variable platform,

하부 트랙의 시작단에 구성되는 제1롤러;A first roller configured at a starting end of the lower track;

하부 트랙의 끝단에 구성되는 제2롤러;A second roller configured at an end of the lower track;

하부 트랙의 하단면에 구성되는 제3롤러;를 포함하여,And a third roller arranged on the lower surface of the lower track,

하부 트랙의 외주면을 따라 구성되는 하부 트랙 밸트는 제1롤러와 제3롤러 사이에서 지면과 정해진 각도를 형성하는 것을 특징으로 한다.And the lower track belt formed along the outer circumferential surface of the lower track forms an angle with the ground surface between the first roller and the third roller.

상기 하부 트랙 밸트는 측면이 삼각형 형상이 되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.And the lower track belt has a triangular side surface.

상부 트랙의 끝단은 지면과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 한다.And an end of the upper track is spaced apart from the ground by a predetermined distance.

상부 트랙의 끝단 부위와 하부 트랙의 시작단 부위는 회동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.And an end portion of the upper track and a start end portion of the lower track are rotatably coupled.

본 발명에 따르면 하부 트랙의 제1롤러와 제3롤러 사이에 형성된 접근각으로 인하여 상부 트랙이 지면과 일정 간격 이격되어 위치하게 되어 지면과 직접적으로 접촉되지 않아 무인 로봇의 주행 시 플랫폼에 가해지는 진동 및 충격이 무인 로봇의 몸체에 분산되어 전달됨으로써 몸체에 가해지는 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, due to the approach angle formed between the first roller and the third roller of the lower track, the upper track is spaced apart from the ground surface by a predetermined distance and does not come into direct contact with the ground surface, And the impact is dispersed and transmitted to the body of the unmanned robot, thereby minimizing damage to the body.

따라서, 무인 로봇의 내구성을 향상시킬 수 있게 되어, 로봇을 구성하는 구동장치의 수명과 성능이 향상되며, 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to improve the durability of the unmanned robot, thereby improving the service life and performance of the drive unit constituting the robot, and improving the reliability of the product.

도 1은 종래의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 측면도.
도 2는 종래의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 정면도.
도 3은 본 발명의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 측면도.
도 4는 본 발명의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 정면도.
도 5는 종래와 본 발명의 무인 로봇의 주행 중 가속도 비교 그래프.1 is a side view of a conventional humanoid type unmanned robot.
2 is a front view of a conventional humanoid type unmanned robot.
3 is a side view of a humanoid type unmanned robot according to the present invention.
4 is a front view of a humanoid type unmanned robot according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a comparison of accelerations during traveling of the conventional and unmanned robots according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

본 발명은 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 야지 및 험지에서 원활한 주행이 가능하도록 지면으로부터 전달되는 진동과 충격을 저감시키기 위한 무인 로봇에 관한 발명이다.The present invention relates to an unmanned robot for reducing vibration of a platform, and more particularly, to an unmanned robot for reducing vibrations and shock transmitted from the ground so that a smooth running can be achieved in a ground and a rough ground.

도 3은 본 발명의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 측면도가 도시되어 있고, 도 4는 본 발명의 휴머노이드 형태의 무인 로봇의 정면도가 도시되어 있으며, 도 5는 종래와 본 발명의 무인 로봇의 주행 중 가속도 비교 그래프가 도시되어 있다.FIG. 3 is a side view of a humanoid type robot according to the present invention. FIG. 4 is a front view of a humanoid type robot according to the present invention. A comparative graph is shown.

본 발명의 무인 로봇은 몸체(10) 및 이를 양측에서 지지하는 한 쌍의 가변형 플랫폼(12)을 포함하여 구성된다.The unmanned robot of the present invention comprises a body (10) and a pair of flexible platforms (12) for supporting the body (10) from both sides.

상기 몸체(10)에는 대상물을 안거나 내려놓을 수 있는 양팔 매니퓰레이터가 구성될 수 있다.The body 10 may be formed with a two-armed manipulator capable of holding or releasing an object.

상기 가변형 플랫폼(12)은 상기 몸체(10)를 지지하도록 상기 몸체(10)와 연결되어 제1방향으로 연장되는 상부 트랙(14)과 상기 상부 트랙(14)과 연결되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 하부 트랙(20)을 포함하여 구성된다.The variable platform 12 includes an upper track 14 connected to the body 10 to support the body 10 and extending in a first direction and a lower track 14 connected to the upper track 14, And a lower track 20 extending in the second direction.

상기 상부 트랙(14)은 상단면과 하단면이 평행하며 양단이 같은 형상의 곡선부로 이루어지는 본체(16)와, 상기 본체(16)의 외주면을 따라 본체(16)를 감싸고 있는 밸트(18)를 포함하여 구성된다.The upper track 14 includes a main body 16 having an upper end and a lower end parallel to each other and having the same curved portion at both ends and a belt 18 surrounding the main body 16 along the outer circumferential surface of the main body 16 .

상기 상부 트랙(14)의 시작단은 상기 몸체(10)에 대하여 회전 가능하도록 상기 몸체(10)의 하단부에 연결되어 있다.The top end of the upper track 14 is connected to the lower end of the body 10 so as to be rotatable with respect to the body 10.

상기 상부 트랙(14) 및 하부 트랙(20)은, 상기 무인 로봇이 지면과 수직을 이루는 스탠딩 모드에서부터 지면과 수평을 이루는 크롤러 모드까지 자유로운 형상 변경이 가능하도록 상부 트랙(14)의 끝단 부위와 상기 하부 트랙(20)의 시작단 부위가 회동 가능하게 결합된다.The upper track 14 and the lower track 20 are formed so as to be able to freely change a shape from a standing mode in which the robot is perpendicular to the ground to a crawler mode in which the robot is horizontal to the ground, The starting end portion of the lower track 20 is rotatably engaged.

상기 하부 트랙(20)은 일정 형상의 본체(22)와 상기 본체(22)의 외주면을 따라 본체(22)를 감싸고 있는 밸트(30)를 포함하여 구성된다.The lower track 20 includes a main body 22 having a predetermined shape and a belt 30 surrounding the main body 22 along the outer peripheral surface of the main body 22.

상기 상부 트랙 밸트(18)와 상기 하부 트랙 밸트(30)에는 일정한 형상의 트랙 패턴(34)이 형성되어 무인 로봇이 계단 등과 같은 지면을 이동할 때 장애물을 극복할 수 있도록 하였다.A track pattern 34 having a predetermined shape is formed on the upper track belt 18 and the lower track belt 30 so that the unmanned robot can overcome obstacles when moving on a ground such as a staircase.

상기 하부 트랙(20)의 본체(22)에는 상기 하부 트랙(20)의 외주면을 따라 상기 하부 트랙 밸트(30)를 회전시키기 위하여 3개의 롤러가 구성된다.Three rollers are formed in the main body 22 of the lower track 20 to rotate the lower track belt 30 along the outer circumferential surface of the lower track 20.

상기 하부 트랙(20)의 본체(22)에는, 상기 하부 트랙(20)의 시작단에 구성되는 제1롤러(24)와, 상기 하부 트랙(20)의 끝단에 구성되는 제2롤러(26)와, 상기 하부 트랙(20)의 하단면에 구성되는 제3롤러(28)가 구성된다.The body 22 of the lower track 20 is provided with a first roller 24 at the beginning of the lower track 20 and a second roller 26 at the end of the lower track 20, And a third roller 28 formed on the lower end surface of the lower track 20.

상기 제2롤러(26)와 상기 제3롤러(28)는 지면과 접촉되어 위치하게 되고, 상기 제1롤러(24)는 상기 제3롤러(28) 보다 전단에 위치하게 되며 지면과 일정 간격 이격되어 지면과 직접 접촉되지 않은 상태로 위치하게 된다.The second roller 26 and the third roller 28 are placed in contact with the paper surface and the first roller 24 is located at the front end of the third roller 28, So that it is not in direct contact with the ground.

즉, 상기 하부 트랙 밸트(30)가 상기 제1롤러(24)와 상기 제3롤러(28) 사이를 지날 때 상기 하부 트랙 밸트(30)는 지면과 정해진 각도의 접근각(32)을 형성하게 된다.That is, when the lower track belt 30 passes between the first roller 24 and the third roller 28, the lower track belt 30 forms an approach angle 32 at a predetermined angle with the ground do.

또한, 상기 하부 트랙 본체(22)의 측면은 삼각형상의 단면을 갖도록 형성되고, 상기 하부 트랙 밸트(30)는 측면이 삼각형 형상으로 형성되어, 상기 제3롤러(28)의 상측으로부터 상기 제2롤러(26), 상기 제3롤러(28)로부터 상기 제2롤러(26) 부분의 외주면을 따라 위치하는 부분의 측면이 테이퍼 형상이 되도록 구성된다.The lower track belt 30 is formed in a triangular shape on the side of the lower track body 22 so that the lower track belt 30 is formed in a triangular shape from the upper side of the third roller 28, (26), and a side surface of a part of the second roller (26) located along the outer circumferential surface of the third roller (28) is tapered.

상기 하부 트랙(20)의 형상이 상기와 같이 형성되어 상기 하부 트랙(20)의 시작단이 지면과 일정 각도 이격됨으로써 상기 하부 트랙(20)의 시작단에 연결되어 있는 상기 상부 트랙(14)의 끝단이 지면과 일정 간격 이격되어 위치하게 된다.The lower track 20 is formed as described above so that the starting end of the lower track 20 is spaced apart from the ground at a predetermined angle so that the upper track 14 connected to the starting end of the lower track 20 The end is spaced apart from the ground by a certain distance.

상기 상부 트랙(14)의 끝 단이 지면과 일정 간격 이격되어 위치함에 따라 상기 상부 트랙(14)이 지면과 직접적으로 접촉되지 않아 무인 로봇의 주행 시 플랫폼(12)에 가해지는 진동 및 충격이 무인 로봇의 몸체(10)에 분산되어 전달되고, 따라서 상기 몸체(10)에 가해지는 손상을 최소화할 수 있게 된다.As the end of the upper track 14 is spaced apart from the paper surface by a certain distance, the upper track 14 does not come into direct contact with the ground surface, so that the vibration and shock applied to the platform 12 during running of the UAV And is dispersed and transmitted to the body 10 of the robot, so that damage to the body 10 can be minimized.

상기 몸체(10)에 가해지는 손상이 최소화됨으로써 무인 로봇의 내구성을 향상시킬 수 있게 되어 로봇을 구성하는 구동장치의 수명과 성능이 향상될 수 있으며, 따라서 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.The durability of the unmanned robot can be improved by minimizing the damage to the body 10, so that the lifetime and performance of the driving device constituting the robot can be improved, and thus the product reliability can be improved have.

도 5에는 종래의 하부 트랙(4)과 같은 형상으로 구성된 무인 로봇의 주행 중 가속도와 본 발명의 하부 트랙(20)과 같은 형상으로 구성된 무인 로봇의 주행 중 가속도를 비교한 그래프가 도시되어 있다.5 is a graph comparing accelerations during running of an unmanned robot configured in the same manner as a conventional lower track 4 and accelerations during running of an unmanned robot configured in the same shape as the lower track 20 of the present invention.

도 5는 무인 로봇이 10kph 속도로 ISO 표준 노면을 주행할 때 무인 로봇의 골반부에 전달되는 가속도를 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing accelerations transmitted to the pelvis of an unmanned robot when the unmanned robot is traveling on an ISO standard road surface at a speed of 10 kph.

무인 로봇 골반부의 가속도는 상기 하부 트랙(20)과 상기 상부 트랙(14)의 진동과 충격을 상기 몸체(10)로 전달하기 때문에 골반부의 가속도를 감소시키는 것이 무인 로봇 전체의 성능에 많은 영향을 주기 때문에 골반부에 대한 가속도를 비교하였다. Since the acceleration of the pelvis of the unmanned robot transmits vibrations and impacts of the lower track 20 and the upper track 14 to the body 10, the acceleration of the pelvis is greatly reduced, Therefore, the accelerations of the pelvis were compared.

도 5를 보면, 접근각(32)이 적용된 본 발명의 무인 로봇 골반부의 가속도는 접근각(32)을 적용하지 않은 종래의 무인 로봇 골반부의 가속도와 비교하여 최대 가속도와 평균 가속도가 크게 개선된 것이 확인된다.5, the acceleration of the unmanned robot pelvis of the present invention, to which the approach angle 32 is applied, is greatly improved compared to the acceleration of the pelvis of the unmanned robot without the approach angle 32 Is confirmed.

이상에서 설명된 본 발명의 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the unmanned robot for reducing platform vibration of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. You will know the point. It is therefore to be understood that the invention is not limited to the form set forth in the foregoing description. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

2 : 종래의 상부 트랙
4 : 종래의 하부 트랙
10 : 몸체
12 : 가변형 플랫폼
14 : 상부 트랙
16 : 상부 트랙 본체
18 : 상부 트랙의 밸트
20 : 하부 트랙
22 : 하부 트랙 본체
24 : 제1롤러
26 : 제2롤러
28 : 제3롤러
30 : 하부 트랙의 밸트
32 : 접근각(Attack angle)
34 : 트랙 패턴2: Conventional upper track
4: Conventional bottom track
10: Body
12: Variable platform
14: upper track
16: Upper track body
18: Belt of upper track
20: Lower track
22: Lower track body
24: First roller
26:
28: Third roller
30: Belt of lower track
32: Attack angle
34: Track pattern

Claims (4)

몸체 및 이를 양측에서 지지하는 한 쌍의 가변형 플랫폼을 포함하는 무인 로봇에 있어서,
상기 가변형 플랫폼은
상기 몸체를 지지하도록 상기 몸체와 연결되어 제1방향으로 연장되는 상부 트랙;
상기 상부 트랙과 연결되어 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장되는 하부 트랙;을 포함하며,
상기 가변형 플랫폼의 하부 트랙은,
상기 하부 트랙의 시작단에 구성되는 제1롤러;
상기 하부 트랙의 끝단에 구성되는 제2롤러;
상기 하부 트랙의 하단면에 구성되는 제3롤러;를 포함하여,
상기 하부 트랙의 외주면을 따라 구성되는 하부 트랙 밸트는 상기 제1롤러와 상기 제3롤러 사이에서 지면과 정해진 각도를 형성하는 것
을 특징으로 하는 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇.1. An unmanned robot comprising a body and a pair of flexible platforms for supporting the body and both sides thereof,
The variable platform
An upper track connected to the body to support the body and extending in a first direction;
And a lower track connected to the upper track and extending in a second direction intersecting with the first direction,
Wherein the lower track of the variable platform comprises:
A first roller configured at a starting end of the lower track;
A second roller disposed at an end of the lower track;
And a third roller formed on a lower end surface of the lower track,
The lower track belt formed along the outer circumferential surface of the lower track forms a predetermined angle with the ground surface between the first roller and the third roller
A robot for reducing vibration of a platform. 제1항에 있어서,
상기 하부 트랙 밸트는 측면이 삼각형 형상이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the lower track belt has a triangular side surface. 제1항에 있어서,
상기 상부 트랙의 끝단은 지면과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇.The method according to claim 1,
And an end of the upper track is spaced apart from the ground by a predetermined distance. 제3항에 있어서,
상기 상부 트랙의 끝단 부위와 상기 하부 트랙의 시작단 부위는 회동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 플랫폼 진동 저감을 위한 무인 로봇.The method of claim 3,
Wherein the end portion of the upper track and the start end portion of the lower track are pivotally coupled to each other.
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